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第十一章 电磁感应
（考试时间：75 分钟 试卷满分：100 分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡
皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题，共40 分)
一、单项选择题(本题共4 小题，每小题4 分，共16 分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项符
合题意；选对的得4 分，错选或不选的得0 分)
1．
如图所示，我国某地一直升机将一水平的闭合金属线圈竖直向上吊起，由于地磁场的影响，
线圈中产生了感应电流，下列说法正确的是（ ）
A．线圈中的磁通量增大
B．线圈中有顺时针方向的感应电流（俯视）
C．线圈的四条边有向内收缩的趋势
D．若在赤道上空将线圈吊起，线圈中也会产生感应电流
【答案】B
【详解】A．根据地磁场磁感线分布特点可知，磁感线竖直分量随着高度增加而减小，方向向下，闭合金
属线圈竖直向上吊起过程线圈中的磁通量减小，A 错误；
B．根据楞次定律，线框中有顺时针方向的感应电流（俯视），B 正确；
C．根据楞次定律，线框的四条边有向外扩张的趋势，C 错误；
D．赤道上空磁感线水平，线圈中磁通量始终为0，故不产生感应电流，D 错误。
1
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故选B。
2．（2024·福建·高考真题）拓扑结构在现代物理学中具有广泛的应用。现有一条绝缘纸带，两条平行长边
镶有铜丝，将纸带一端扭转180°，与另一端连接，形成拓扑结构的莫比乌斯环，如图所示。连接后，纸环
边缘的铜丝形成闭合回路，纸环围合部分可近似为半径为R 的扁平圆柱。现有一匀强磁场从圆柱中心区域
垂直其底面穿过，磁场区域的边界是半径为r 的圆（r < R）。若磁感应强度大小B 随时间t 的变化关系为
B = kt（k 为常量），则回路中产生的感应电动势大小为（ ）
A．0
B．kπR2
C．2kπr2
D．2kπR2
【答案】C
【详解】由题意可知，铜丝构成的“莫比乌斯环”形成了两匝（n = 2）线圈串联的闭合回路，穿过回路的
磁场有效面积为
根据法拉第电磁感应定律可知，回路中产生的感应电动势大小为
故选C。
3．如图甲所示，100 匝总阻值为0.3kΩ 的圆形线圈两端M、N 与一个阻值为1.2kΩ 的电压表相连，其余电
阻不计，线圈内有垂直纸面指向纸内方向的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化。下列说法正确
的是（ ）
2
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A．线圈中产生的感应电流沿顺时针方向
B．电压表的正接线柱接线圈的N 端
C．线圈中磁通量的变化率为0.05Wb/s
D．电表的读数为40V
【答案】D
【详解】AB．根据楞次定律判断，线圈中产生的感应电流沿逆时针方向，所以电压表的正接线柱接线圈的
M 端，故AB 错误；
C．由图乙知，线圈中磁通量的变化率为
故C 错误；
D．感应电动势为
电表的读数为
故D 正确。
故选D。
4.如图所示，空间有一宽度为
的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。一边长为
L、电阻分布均匀的正方形导体框
，以恒定的速度v 向左匀速穿过磁场区域，从导体框
边进入磁场
开始计时，则a、b 两点的电势差
随时间t 变化的图线正确的是（ ）
3
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A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】由法拉第电磁感应知识可得，在线框进入磁场的过程中与出磁场的过程中线框内的磁通量都发生
变化，线圈中有感应电动势。
①在
时间内，线框的ab 边切割磁感线，由
可知此时
边相当于电源，电流由b 流向a，a、b 两点的电势差相当于路端电压，大小为
电势差为正；
②在
时间内，线框完全在磁场中运动，穿过线框的磁通量没有变化，不产生感应电流，但是
边
仍然在切割磁感线，a、b 两点的电势差大小为
电势差为正；
③在
时间内，线圈开始出磁场，
边离开磁场，只有cd 边切割磁感线，此时cd 边相当于电源，
ab 边中电流由a 流向b，线圈中电动势为
a、b 两点的电势差为外电路部分电压，大小为
4
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电势差为正。故选项B 正确，选项ACD 错误。
故选B。
二、多项选择题(本题共4 小题，每小题6 分，共24 分。在每个小题给出的四个选项中，有多个选项符合
题意，全部选对的得6 分，选对而不全的得3 分，错选或不选的得0 分)
5．
如图甲所示为市面上的一款自发电无线门铃，按下按键，按键将推动水磁铁运动，如图乙所
示，即能产生电能供给发射器正常工作。松开按键后，在弹簧作用下按键将恢复原位。关于按下按键和松
开按键反弹过程中，下列说法正确的是（ ）
A．按下按键过程中，线圈中会产生感应电动势
B．按键反弹过程中，线圈中不会产生感应电动势
C．按住按键保持不动，线圈中始终有感应电流
D．按键反弹过程中，弹簧的弹性势能有一部分转化为电能
【答案】AD
【详解】AB．按下按键和松开按键的过程中，穿过线圈的磁通量都会发生改变，都会产生感应电动势，有
感应电流，故A 正确，B 错误；
C．住按键保持不动，线圈中磁通量不发生变化，线圈中没有感应电流，故C 错误；
D．按键反弹过程中，线圈中有感应电流，由能量守恒定律可知，弹簧的弹性势能有一部分转化为电能，
故D 正确。
故选AD。
6．如图，半径为r 的水平导体圆盘绕竖直中心轴OO'以角速度ω 匀速转动，整个装置处于方向竖直向上、
磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，两电刷分别与OO'和圆盘边缘接触，电刷之间接有一半导体LED 灯。
5
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当a、b 两点电势满足
时，LED 灯导通发光，此时（ ）
A．从上往下看圆盘逆时针转动
B．从上往下看圆盘顺时针转动
C．角速度ω 可能为
D．角速度ω 可能为
【答案】BC
【详解】AB．由题意可知，电流自上而下通过LED，根据右手定则，可知从上往下看圆盘顺时针转动，故
A 错误，B 正确；
CD．由题意知，当a、b 两点电势满足
时，LED 灯导通发光，而圆盘转动时产生的感应电动势为
忽略圆盘电阻与接触电阻，没有内电压，则a、b 间电势差为
解得
，故C 正确，D 错误。
故选BC。
7.如图所示为一阻尼减震器，弹簧上端固定悬挂在P 点，弹簧下端通过三根对称分布的轻杆连接一平台，
平台下固定有轻质圆柱形绝缘外壳，外壳的下端绕有闭合线圈，线圈竖直插入到一圆柱筒中，圆筒中央有
铁磁体，铁磁体能产生辐向的磁场。若处于静止状态的平台受到外界轻微扰动，
时刻，使得线圈获得
一竖直向下的初速度
，平台和线圈的总质量为m，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
6
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A．
时刻，从上往下看线圈中产生的感应电流沿逆时针方向
B．
时刻，线圈所受的安培力方向竖直向上
C．线圈受到的安培力方向始终不变
D．从受到扰动到最终停下来，线圈产生的焦耳热为
【答案】BD
【详解】A．根据右手定则可知
时刻，从上往下看线圈中产生的感应电流沿顺时针方向，故A 错误；
B．根据左手定则可知
时刻，线圈所受安培力方向竖直向上，故B 正确；
C．当线圈向上运动时，线圈中感应电流方向和安培力方向将发生改变，故C 错误；
D．根据能量守恒可知，从受到扰动到最终停下来，线圈产生的焦耳热
故D 正确。
故选BD。
8．
如图所示，两根半径R＝0.8m 的四分之一平行圆弧金属导轨连接一段水平金属导轨，导轨间
距L＝1m，其顶端接有
的定值电阻，水平导轨上有一段宽度为s 的匀强磁场，磁感应强度方向向
下，大小为B＝1T，导轨末端距离地面高度h＝0.45m，有一质量m＝1.0kg、有效电阻
的裸导体
ab 从导轨最高点无初速度释放，导体ab 始终与导轨垂直且与导轨接触良好，导体ab 落地点到抛出点的水
平距离d＝0.9m，不计一切摩擦，不计导轨电阻，g 取
，以下说法正确的是（ ）
7
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A．导体ab 通过磁场区域，电阻
上电流方向由a 到b
B．磁场的宽度
C．导体ab 通过磁场区域过程中，导体ab 上产生的内能为2.1J
D．导体ab 通过磁场区域过程中，通过电阻
的电荷量为1C
【答案】BD
【详解】A．导体穿过磁场区域过程中，由右手定则可知，电阻
中电流方向由b 到a，故A 错误；
C．设导体下滑到圆弧轨道最低点时速度为
，由机械能守恒有
得
导体运动至水平导轨末端后做平抛运动，平抛运动的初速度
由能量守恒可知，导体ab 通过磁场区域过程中，整个回路产生的内能
则导体ab 上产生的内能
故C 错误；
8
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D．导体ab 穿过磁场区域过程中，通过电阻
的电荷量为
对导体ab 来说，由动量定理有
得
故D 正确；
B．由
得
故B 正确。
故选BD。
第Ⅱ卷(非选择题，共60 分)
三、填空题(本题共3 小题，共9 分)
9．(3 分)如图，边长为
的正方形金属线框
内，有一个磁感应强度大小为
、方向垂直于纸面向里的
圆形匀强磁场，其区域半径为，则穿过线框
的磁通量大小为 ；若该区域内的磁感应强度逐渐
增大，则金属线框中的感应电流方向为 （填“顺时针”或“逆时针”）。
【答案】
逆时针
【详解】[1][2]穿过线框
的磁通量大小为
9
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根据楞次定律，若该区域内的磁感应强度逐渐增大，则金属线框中的感应电流方向为逆时针。
10．(3 分)某同学用电路模拟手机无线充电，如图甲所示。当充电板内的送电线圈通入如图乙所示的交变电
流时（电流由
端流入时为正方向），
时间内，受电线圈电流由 端流出（选填“ ”或“
”），在
时刻受电线圈中电流强度最 （选填“大”或“小”）。
【答案】 d 最小
【详解】[1][2]
时间内，送电线圈中电流正向减少，则产生的磁场方向与图示方向相同，磁感应强度
减弱，通过受电线圈的磁通量减少，根据楞次定律可知受电线圈感应电流磁场方向跟图示相同，由安培定
则可知它的电流由c 导d。
时间内，送电线圈中电流反向增加，则产生的磁场方向与图示方向相反，
磁感应强度增强，通过受电线圈的磁通量增加，根据楞次定律受电线圈感应电流磁场方向跟图示相同，由
安培定则可知它的电流由c 到d。所以
时间，受电线圈电流由c 到d。
时刻，送电线圈电流变化率为0，磁通量变化率为0，受电线圈的感应电流最小为0。
11.(3 分)如图所示，匝数为n 的线圈恰好围住一圆形匀强磁场。当匀强磁场随时间均匀增加时，连接线圈
的水平平行金属板中间，有一带电微粒恰能保持静止状态，则该微粒带 电；若线圈面积为S，
两极板间距离为L，微粒质量为m，带电量为q，则磁感应强度的变化率
。
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【答案】 正
【详解】[1]依题意，根据楞次定律，可判断知线圈中产生逆时针方向的感应电流，线圈相当于电源，则金
属板下极板带正电，上级板带负电，粒子处于静止状态，由平衡条件知粒子受到电场力方向竖直向上，粒
子带正电；
[2]根据法拉第电磁感应定律可得金属板两极间电压为
则粒子由平衡条件可得
又
联立可得
四、实验题(本题共2 小题，共14 分)
12.(6 分)（2025·浙江·高考真题）在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，当电流从“-”接线柱流入灵
敏电流表，指针左偏：从“
”或“
”接线柱流入，指针右偏。如图所示是某次实验中指针偏转角度
最大的瞬间，则
(1)此时磁铁的运动状态是 （选填“向上拔出”、“静止”或“向下插入”）。
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(2)只做以下改变，一定会增大图中电流表指针偏转角度的是_____（多选）
A．磁铁静止，向上移动线圈
B．增大（1）中磁铁运动速度
C．将导线从接线柱
移接至接线柱
D．将一个未与电路相接的闭合线圈套在图中线圈外
【答案】(1)向上拔出
(2)BC
【详解】（1）由图可知，电表指针左偏，则感应电流从“-”极流入，感应电流在线圈内产生的磁场方向向
下，根据楞次定律可知，与条形磁体在线圈位置产生的磁场方向相同，可知穿过线圈的磁通量减小，根据
楞次定律可知，此时磁铁的运动状态是向上拔出。
（2）A．磁铁静止，向上移动线圈，则产生的感应电流不一定增加，指针偏角不一定会增加，选项A 错误；
B．增大（1）中磁铁的速度，产生的感应电动势会增加，指针偏角会增大，选项B 正确；
C．减小电流计的量程，即将导线从接线柱G1移接到G0，可是电流计指针偏角变大，选项C 正确；
D．将一个未与电路相接的闭合线圈套在线圈外，线圈中的感应电流不变，电流计指针偏角不变，选项D
错误。
故选BC。
13.(8 分)同学们在学习了感应电流产生的条件后，想通过实验探究影响感应电流方向的因素，实验过程如
下：
（1）按照图1 所示电路连接器材，闭合电键，电流表指针向右偏转，对调电源正负极，重复以上操作。
该步骤目的是获得电流表指针偏转方向与 方向的对应关系；
（2）按照图2 所示电路连接器材，查明线圈中导线的绕向，以确定感应电流产生的磁场方向；
（3）分别改变磁体磁场的方向和磁体运动方向，观察指针偏转方向，使用表格中记录数据；根据第1 步
探究的对应关系，表中实验4 中标有“▲”空格应填 （选填“向上”、“向下”、“向左”或
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“向右”）：
实验序号
磁体磁场的方向
（正视）
磁体运动情况
指针偏转情况
感应电流的磁场
方向（正视）
1
向下
插入线圈
向左
向上
2
向下
拔出线圈
向右
向下
3
向上
插入线圈
向右
向下
4
向上
拔出线圈
向左
▲
（4）根据表中所记录数据，进行如下分析：
①由实验1 和 （填实验序号）可得出结论：感应电流方向与磁体运动情况有关。
②由实验2、4 得出的结论：穿过闭合回路的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向
（选填“相同”、“相反”或“无关”）。
（5）经过进一步讨论和学习，同学们掌握了影响感应电流方向的因素及其结论，为电磁感应定律的学习
打下了基础。
【答案】 电流 向上 2 相同
【详解】（1）[1]电流流向不同，对应指针偏转方向不同，所以该步骤目的是获得电流表指针偏转方向与
电流方向的对应关系。
（3）[2]磁体磁场的方向向上，拔出线圈，根据安培定则可知，感应电流的磁场方向向上。
（4）①[3]要探究感应电流方向与磁体运动情况，需保证磁体磁场的方向和指针偏转情况相同，故由实验1
和2 可得出结论。
②[4]由实验2、4 得出的结论：穿过闭合回路的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同。
五、计算题(本题共3 小题，共37 分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位)
14．(9 分)如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=100，线圈面积S=200cm2，线圈的电阻r=1Ω，线圈外接一
个阻值R=4Ω 的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如
图乙所示。求：
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(1)线圈中的感应电流方向（直接回答“顺时针”或“逆时针”）；
(2)线圈中的感应电动势的大小和感应电流的大小；
(3)线圈两端电压。
【答案】(1)逆时针方向
(2)0.1V，0.02A
(3)0.08V
【详解】（1）由右手定则可知，线圈中的感应电流方向为逆时针方向。
（2）根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势大小为
则线圈中的感应电流的大小为
（3）线圈两端电压为
15．(12 分)如图，两足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ 间距L=1m，导轨平面与水平面的夹角θ=30°，导
轨上端连接一定值电阻R=0.3Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T。现
将长也为L 的金属棒cd 垂直于MN、PQ 放置在导轨上，从紧靠NQ 处由静止释放，最终达到稳定速度。已
知金属棒cd 质量m=0.8kg、电阻r=0.1Ω，不计导轨电阻，cd 棒与导轨始终保持良好接触，g 取10m/s2。
(1)求cd 棒的稳定速度vm；
(2)cd 棒从静止释放经t=1.4s 速度变为v=5m/s，求该过程中回路产生的总焦耳热Q；
【答案】(1)10m/s
(2)6J
(3)
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【详解】（1）
棒速度达到稳定时所受合外力为零，由平衡条件得
由闭合电路欧姆定律得
又
解得
（2）设
棒下滑的距离为
，沿斜面向下为正方向，由动量定理
又
解得
棒从静止释放到
的过程中，由功能关系得
解得
16．(16 分)（2025·福建·高考真题）如图所示，光滑斜面倾角为θ=30°，Ⅰ号区域与Ⅱ号区域均存在垂直斜
面向外的匀强磁场。正方形线框abcd 质量为m，总电阻为R，粗细均匀，Ⅰ号区域长为L1，Ⅱ号区域长为
L2，两区域间无磁场的区域长度大于线框长度。线框从某一位置释放，cd 边进入Ⅰ号区域时速度为v，且
直到ab 边离开Ⅰ号区域时，速度始终为v，当cd 边进入Ⅱ号区域时的速度和ab 边离开Ⅱ号区域时的速度
一致，已知重力加速度为
。则：
(1)求线框释放时，cd 边与Ⅰ区域上边缘的距离
；
(2)求cd 边进入Ⅰ号区域时，cd 边两端的电势差；
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(3)求线框进入Ⅱ号区域到完全离开过程中克服安培力做功的功率。
【答案】(1)
(2)
(3)若
，则
；若
，则
【详解】（1）线框在没有进入磁场区域时，根据牛顿第二定律
根据运动学公式
联立可得线框释放点cd 边与Ⅰ区域上边缘的距离
（2）因为cd 边进入Ⅰ区域时速度为v，且直到ab 边离开Ⅰ区域时速度均为v，可知线框的边长与Ⅰ区域
的长度相等，根据平衡条件有
又
，
cd 边两端的电势差
联立可得
（3）①若
，则线框在通过Ⅱ区域过程中可能一直做减速运动，也可能先减速后匀速，完全离开Ⅱ
号区域时的速度不再恢复为刚进入时的速度，故该情况不符合题意。
②若
，在线框进入Ⅰ区域过程中，根据动量定理
其中
，
，
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联立可得
线框在Ⅱ区域运动过程中，根据动量定理
根据
线框进入磁场过程中电荷量都相等，即
联立可得
根据能量守恒定律
克服安培力做功的平均功率
联立可得
③若
，同理可得
根据动量定理
其中
结合
，
联立可得
根据能量守恒定律
克服安培力做功的平均功率
联立可得
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